Основная образовательная программа высшего профессионального образования направление ооп

Вид материалаОсновная образовательная программа
Физическая теория реакторов
Теория управления ядерных реакторов
Подобный материал:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   21

2


физика твердого тела:

Состояния электронов в кристалической решетке. Зоны Бриллюэна, энергетические зоны. Примеси и примесные уровни. Дефекты. Статистика носителей заряда. Неравновесные электроны и дырки. Рассеяния носителей заряда, проводимость, и кинетические свойства диэлектриков, металлов и полупроводников. Квазичастицы. Акустические и оптические фононы. Электрон-фононные взаимодействия. Взаимодействие света с кристаллической решеткой. Оптические свойства диэлектриков, металлов и полупроводников. Поверхностные состояния электронов.

3


взаимодействие излучения с веществом:

Взаимодействие излучения с веществом; взаимодействие ядерного излучения с веществом; квантово-электродинамические процессы; эффект Комптона, фотоэлектрическое поглощение, рождение электронно-позитронных пар, аннигиляция позитронов, тормозное излучение заряженных частиц; математическое моделирование физических процессов: случайные величины и их функции распределения, метод обратных функций, метод исключения, метод равновероятностных интервалов, метод суперпозиции, основные оценки функционалов в методе Монте-Карло, метод сферических гармоник, модель индивидуальных и укрупненных соударений.

Кинематика столкновений: кинематика упругого рассеяния; кинематика неупругого столкновения; сечения взаимодействия, полные и дифференциальные сечения; преобразования сечений; макроскопические характеристики взаимодействия частиц с веществом; взаимодействие нейтронов с веществом; квантовая теория неупругого рассеяния; формулы Брейта-Вигнера; теория многократного рассеяния: уравнение Больцмана; кинетическое уравнение; методы решения кинетического уравнения; функция Грина уравнения переноса; теория малых возмущений; теория флуктуаций; метод Монте-Карло.

3


дозиметрия:

Физические основы дозиметрии ионизирующего излучения; электронное равновесие; дозиметрические величины и единицы их измерения; методы дозиметрии фотонного излучения: ионизационный, сцинтилляционный, люминесцентный, фотографический, химический; полупроводниковые дозиметрические детекторы; дозиметрия нейтронов; дозиметрия заряженных частиц; дозиметрия высокоинтенсивного излучения; ЛПЭ-метрия;микродозиметрия; дозиметрия инкорпорированных радионуклидов

Полевая дозиметрия; дозиметрия в медицинской физике ; методы дозиметрии быстрых нейтронов в смешанном потоке гамма- и нейтронного излучений; дозиметрический контроль на атомных электростанциях; система радиационного технологического контроля на АЭС.

6




"Ядерные реакторы и энергетические установки"

46


физико-энергетические установки:

13


физическая и ядерная безопасность:

3


дозиметрия и защита от ионизирующих излучений:

Радиационная безопасность. Действие ионизирующего излучения на человеческий организм. Нормирование радиационной безопасности. Принципы регистрации ионизирующих излучений и защита от них. Датчики ионизирующего излучения.

Ядерный реактор как источник ионизирующего излучения. Принципы конструирования и методы расчета первичной защиты ядерного реактора. Материалы защиты и их свойства.

Понятие радиационного состояния (РС) АЭС. Дозиметрический контроль на действующем ядерном реакторе. Способы снижения дозовой нагрузки на персонал путем влияния на РС АЭС.

2


физическая теория ядерных реакторов:

теория переноса нейтронов

Описание взаимодействия нейтронов с веществом, микро- и макроскопические сечения. Диффузия моноэнергетических нейтронов. Замедление нейтронов в непоглощающих и поглощающих средах. Диффузионно-возрастное и многогрупповое приближения. Термализация нейтронов. Газокинетическое уравнение переноса нейтронов.

История, современное состояние и перспективы развития ядерной энергетики. Размножение нейтронов в бесконечных средах. Коэффициент размножения. Формула четырёх сомножителей. выход вторичных нейтронов. Коэффициент использования тепловых нейтронов. Вероятность избежать резонансного захвата. Коэффициент размножения на быстрых нейтронах.

Экологические аспекты энергетики. Общефилософское, мировоззренческое и методологическое содержание курса. свойства нейтронов. Микро– и макроскопические сечения взаимодействия нейтронов с ядрами. классификация ядерных реакций под действием нейтронов. Взаимодействие быстрых, резонансных и тепловых нейтронов с ядрами. распределение резонансных и тепловых нейтронов по энергиям. Эффект Доплера.

Физическая теория реакторов

Эффективный коэффициент размножения. Теория гомогенного реактора, условия критичности. Теория решетки. Регулирование и расчет реактора.

Особенности стационарных процессов в промышленных уран-графитовых реакторах, реакторах АСТ и ВТГР.

Многогрупповое приближение; расчет гомогенного реактора без отражателя и с отражателем; методы расчета гетерогенного реактора; теория управляющих стержней; методы теории переноса нейтронов; сопряженные уравнения в теории ЯР; нейтронно-физические особенности ядерных реакторов различных типов, нейтронно-физический расчет ядерных реакторов различных типов.

Теория управления ядерных реакторов

Регулирование мощности ЯР и расчет процесса регулирования. Особенности расчета нестационарных процессов при вариации реактивности (мощности) ЯР. Методы определения размножающих свойств среды, реактивности, эффективной доли запаздывающих нейтронов. Системы контроля мощности реактора и энергораспределения. Системы аварийной защиты и сигнализации, типы аварийных ситуаций и основные сигналы. Защита по уровню мощности и периоду разгона, аварийная и предупредительная сигнализация. Применение ЭВМ для управления ядерными установками.

Подкритическое, критическое и надкритическое состояние реактора. Первый (физический) пуск реактора. Вывод реактора на минимальный контролируемый уровень мощности. Функция линейного отклика: прямая и обратная задачи теории управления ЯР. Останов реактора.

Расчет и экспериментальное определение эффективности систем управления и защиты. Дифференциальные и интегральные характеристики органов регулирования. Последовательность и методы расчета критического положения подвижных органов регулирования ЯР.

14


энергооборудование ядерных энергетических установок:

Конструктивное исполнение ВВЭР-1000. Конструктивное исполнение РБМК-1000. Насосы. Компенсатор давления. Трубопроводы АЭС. Очистка теплоносителя на АЭС. Промежуточная сепарация пара. Парогенераторы. Система питательной воды. Теплообменные аппараты.

2


тепловые процессы в ядерных энергетических установках:

3


материалы ядерных энергетических установок:

Воздействие облучения на свойства материалов: радиационный рост, распухание, ползучесть; диаграммы состояния, совместимость материалов, коррозия; ядерное топливо: металлическое, керамическое, дисперсионное топливо, микротвэлы; конструкционные материалы: графит, бериллий, магний, алюминий, цирконий и их сплавы, стали, медные и титановые сплавы.

Особенности материального состава и конструкции исследовательских, промышленных и перспективных высокотемпературных газовых ядерных реакторов; методы порошковой металлургии в технологии реакторостроения и создании специальных материалов с заданными свойствами.

3


системы управления ядерными энергетическими установками и атомными электрическими станциями:

6




"Безопасность и нераспространение ядерных материалов"

46


физическая защита ядерных объектов:

13


правовые основы нераспространения ядерных материалов:

Проблемы ядерного нераспространения, международные и национальные гарантии; формирование международного режима ядерного нераспространения; нормативно-правовая основа национальных гарантий нераспространения в России; главные принципы Договора о нераспространении ядерного оружия, проблемы эффективности и универсальности; контрольная деятельность МАГАТЭ, эволюция гарантий МАГАТЭ; система гарантий INFCIRC/153; требования к государственной системе учета и контроля ЯМ; технические средства поддержки гарантий МАГАТЭ, применение гарантий на различных ядерных установках; основные принципы экспорта ЯМ и оборудования, принятые Группой ядерных поставщиков, условия экспорта предметов двойного использования и ядерных технологий; проблемы разоружения: запрещение производства расщепляющихся материалов и испытаний ядерного оружия, пороговые государства, безъядерные зоны.

Правовые аспекты, регулирующие обращение с РАО в странах-участниках. Международная кооперация в вопросах обращения с РАО.

3


введение в безопасность и нераспространение ядерных материалов:

2


физические и химические методы анализа ядерных материалов:

Общая характеристика физико-химических свойств урана, тория и плутония: основные соединения урана и их свойства, соединения урана, получаемые из водных растворов, химические свойства тория, физические и химические свойства металлического тория, валентные состояния тория, важнейшие соединения тория, физико-химические свойства плутония, химические свойства соединений плутония, аналитическая химия урана, аналитическая химия тория, аналитическая химия плутония

Спектроскопия, основные понятия. Фотоколориметрические и спектрофотометрические методы анализа. Люминесцентные методы анализа. Эмиссионный спектральный анализ. Турбодиметрический и нефелометрические анализы. Потенциометрия. Вольтамперометрия и классическая полярография. Амперометрическое титрование. Кулонометрические методы анализа. Электролитические методы анализа.

Источники ионизирующего излучения в окружающей среде. Основные понятия требования при работе с ядерными и радиоактивными материалами, устанавливаемые НРБ-99/2009 и ОСПОРБ-99/2010. Взаимодействия излучения с веществом в применении к вопросам его регистрации. Ионизационный метод регистрации излучений. Теория Грея. Газовые счетчики. Сцинтилляционные метод регистрации ИИ.

Трековые и другие методы регистрации ионизирующего излучения. Черенковские детекторы. Фотографический и химический метод регистрации ИИ. Методы регистрации нейтронного излучения. Детектирование заряженных частиц. Метод регистрации ИИ с помощью полупроводниковых детекторов. Альфа, бета и масс-спектрометрия. Основы рентгенфлуоресцентного анализа. Блок-схема измерительной системы для регистрации ионизирующего излучения. Высоковольтные источники напряжения смещения. Предусилитель. Усилитель. Одноканальный анализатор. Усилитель. Одноканальный анализатор. Счетчики, таймеры. Многоканальные анализаторы. Вспомогательная аппаратура. Задачи гамма-спектрометричесого анализа. Функция отклик детектора. Определение эффективности регистрации гамма-спектрометрического тракта. Выбор детектора. Определение положения пика полного поглощения. Определение ширины пика полного поглощения фотонного излучения. Определение площади пика полного поглощения. Вопросы анализа спектра, определения радионуклидного состава излучателей и их активности (количества). Характеризация ядерных и радиоактивных материалов, используемых в ЯТЦ. Основы определения изотопного состава урана.

14


ядерная и радиационная безопасность:

Основные понятия ядерной безопасности. Основные принципы обеспечения ядерной безопасности. Контроль параметров ядерной безопасности. Контроль 235U и 239Pu. Контроль замедлителей и поглотителей в системах с делящимися веществами.Средства защиты и ограничения последствий от аварий, связанных с самоподдерживающейся реакцией деления. Основные понятия и термины радиационной безопасности. Характеристики источников излучений и полей излучений.Безопасность при получении радия. Безопасность при производстве твэлов. Радиационная безопасность на урановых рудниках. Факторы радиационной безопасности. Определение дебита радона и воздуха. Уровни внешнего излучения. Радиационная безопасность населения и защита окружающей среды. Безопасность на АЭС. Радиационная безопасность при переработке облученного ядерного топлива.

2


основы технологии ядерного топливного цикла:

3


национальные и международные гарантии нераспространения ядерных материалов:

3


методы и процедуры учета и контроля ядерных материалов:

Принципы учета и контроля ядерных материалов в соответствии с ОПУК. Проведение физических инвентаризаций. Контроль измерений. Применение штрихкодов для автоматизации сбора данных в системе учета и контроля ядерных материалов. Устройства индикации вмешательства. Измерения массы отложений в технологических каналах физико-химических установок перерабатывающих предприятий

6




"Физика кинетических явлений"

46


кинетика физико-химических явлений и процессов, методы их изучения:

Кинетическая теория газов, функции распределения и корреляционные функции, уравнение Лиувилля, кинетическое уравнение для слабо неоднородного газа, теплопроводность, вязкость, молекулярно-селективные явления и процессы в смесях, фотохимия, реакции в плазме, радиохимия, реакции возбужденных частиц, кинетика неравновесных состояний физико-химических систем, горение, взрыв, лазерные процессы, неравновесные фазовые переходы, кинетика неравновесных фазовых переходов в физико- химических системах. Диффузия в твердых телах. Кинетика переноса и взаимодействие ядерных излучений с веществом. Кинетика возникновения радиационных дефектов в конденсированных средах под действием непосредственно и косвенно ионизирующих излучений.

Понятие о вакууме и давлении; уравнения состояния идеальных газов; течение газов через отверстия и по трубопроводам; вакуумные насосы и их характеристики, основные уравнения вакуумной техники, взаимодействие молекул газа с твердой поверхностью (сорбция, десорбция); перенос тепла в вакууме и в гетерогенных газовых системах; фазовые переходы;

13


масс-спектрометрические методы анализа:

Строение атомов и молекул, нагретых газах и ионизированных частицах; движение ионов в электрических и магнитных полях; газовые потоки и режимы течения газа; спектры веществ и их особенности, регистрация ионных пучков и световые потоки в изотопных и молекулярных смесях; содержание и оценка компонент в различных смесях; возникновение радиоактивных изотопов и их поведение, регистрация активности радиоактивных элементов и определение содержания элемента в пробе; применение изотопов в различных областях науки и техники; применение физических методов анализа в научных исследованиях и производственной практике, перспективы развития аналитических методов.

3


методы разделения стабильных изотопов:

Основные термины и определения процессов изотопного разделения, принципы умножения однократных разделительных эффектов, уравнения простого каскада с рециркуляцией, модели идеального каскада, физико-химические основы методов разделения изотопов, направления совершенствования.

2


разделение изотопов урана:

14


процессы изотопного обмена:

Основные понятия, используемые при описание обменных методов разделения изотопов; теоретические основы обменных разделительных процессов; устройства основных элементов разделительного каскада; способы компоновки каскадов из колонн; основные законы движения жидкости и газа по колоннам; технологии разделения; тфизические свойства жидкости, являющихся критичными для разделительного процесса.

2


плазменные техника и технологии:

Современное состояние науки и техники применительно к процессам на основе молекулярно-кинетических и ядерно-физических технологий, в том числе, плазмохимических; тенденции развития молекулярно-кинетических и ядерно-физических технологий, в том числе, плазмохимических; области применения и функциональные особенности различных типов высокоинформативных аналитических средств измерения, в том числе, параметров плазмохимических процессов в газоразрядной плазмы; методы математического моделирования и оптимизации плазмохимических процессов, в том числе, применительно к производству разделения изотопов и тонкой очистке веществ; экономические аспекты, связанные с функционированием производств разделения изотопов и тонкой очистки веществ; технологические разработки по решению экологических проблем, в том числе, применительно к производству разделения изотопов и тонкой очистке веществ; способы обеспечения безопасности человека при работе с ионизирующими и электромагнитными излучениями.

3


моделирование и оптимизация разделительных процессов:

3


ионообменные технологии:

Основные термины и определения ионообменных процессов, основные характеристики равновесия, кинетики и динамики процессов ионного обмена, технологические процессы водоподготовки, извлечения ценных компонентов из руд, разделения изотопов и веществ с применением ионообменных материалов; модели ионообменных и электродиализных процессов разделения и очистки веществ, определение оптимальных условий проведения технологических ионообменных процессов;